MCS-51單片機原理、接口及應(yīng)用(第2版)
定 價:59 元
- 作者:郭文川
- 出版時間:2021/8/1
- ISBN:9787121413506
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP368.1
- 頁碼:308
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書以MCS-51單片機為對象,闡述了其結(jié)構(gòu)和功能、指令系統(tǒng)、匯編語言和C51語言程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)和定時/計數(shù)器、并行和串行存儲器擴(kuò)展技術(shù)、串行通信接口、顯示器和鍵盤接口技術(shù)、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù);介紹了常用仿真軟件Proteus和Keil的Windows 集成開發(fā)環(huán)境的使用方法;以典型例題為載體,以匯編語言和C51語言相對應(yīng)的方式介紹了程序設(shè)計方法及單片機系統(tǒng)的設(shè)計方法。本書以C51語言為主,匯編語言為輔。本書中所有例題均給出源程序及仿真運行結(jié)果。
郭文川,1995年7月至今,一直在西北農(nóng)林科技大學(xué),機械與電子工程學(xué)院任教,曾任學(xué)院副院長,歷經(jīng)講師,副教授和教授之職。 先后發(fā)表科研論文100余篇,其中以第一作者發(fā)表被SCI、EI收錄收錄論文80余篇。曾獲西北農(nóng)林科技大學(xué)2012年教學(xué)成果二等獎,中國農(nóng)業(yè)部2008年全國高等農(nóng)林院校優(yōu)秀教材獎等獎項。
目 錄
第1章 微型計算機基本知識 1
1.1 數(shù)制與編碼 1
1.1.1 數(shù)制 1
1.1.2 編碼 3
1.2 計算機中有符號數(shù)的表示方法 5
1.2.1 數(shù)的符號的表示法 5
1.2.2 原碼、反碼和補碼 6
1.2.3 補碼的加減法運算 8
1.3 微型計算機系統(tǒng)組成及工作工程 9
1.3.1 微型計算機的組成 9
1.3.2 中央處理單元的組成 10
1.3.3 微型計算機的工作過程 12
1.4 單片機概述 15
1.4.1 單片機系統(tǒng)的特點 16
1.4.2 單片機的應(yīng)用 16
1.4.3 單片機的發(fā)展歷史及未來方向 17
1.4.4 MCS-51系列單片機 18
1.4.5 主流的單片機類型 20
1.4.6 STC單片機標(biāo)識說明 22
本章小結(jié) 22
思考題和習(xí)題 23
第2章 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理 24
2.1 MCS-51單片機的內(nèi)部組成和信號引腳 24
2.1.1 80C51單片機的內(nèi)部組成 24
2.1.2 MCS-51系列單片機的引腳及功能 26
2.2 51子系列單片機的存儲器配置 28
2.2.1 程序存儲器 29
2.2.2 數(shù)據(jù)存儲器 30
2.3 并行I/O口P0~P3的結(jié)構(gòu) 35
2.3.1 P0口 35
2.3.2 P1口 36
2.3.3 P2口 37
2.3.4 P3口 37
2.4 時鐘電路與時序 38
2.4.1 時鐘電路 38
2.4.2 時序定時單位 39
2.4.3 MCS-51典型指令時序 39
2.5 復(fù)位電路和低功耗工作方式 41
2.5.1 復(fù)位電路 41
2.5.2 掉電保護(hù)方式 42
2.5.3 低功耗工作方式 42
本章小結(jié) 44
思考題與習(xí)題 44
第3章 MCS-51單片機的指令系統(tǒng) 46
3.1 概述 46
3.1.1 指令和程序設(shè)計語言 46
3.1.2 匯編語言程序語句格式 47
3.1.3 操作數(shù)的類型 48
3.1.4 機器語言語句格式 48
3.1.5 偽指令 49
3.2 尋址方式 52
3.2.1 符號注釋 53
3.2.2 尋址方式 53
3.3 MCS-51單片機的指令系統(tǒng) 57
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 58
3.3.2 算術(shù)運算類指令 62
3.3.3 邏輯運算及移位類指令 66
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 68
3.3.5 位操作類指令 73
本章小結(jié) 75
思考題與習(xí)題 76
第4章 MCS-51單片機的匯編語言程序設(shè)計 78
4.1 順序程序設(shè)計 78
4.2 循環(huán)程序設(shè)計 79
4.3 分支程序設(shè)計 81
4.4 子程序設(shè)計 83
本章小結(jié) 85
思考題與習(xí)題 85
第5章 單片機的C51語言編程基礎(chǔ) 86
5.1 C51程序的基本結(jié)構(gòu)和常用的頭文件 86
5.1.1 C51程序的基本結(jié)構(gòu) 86
5.1.2 C51中常用的頭文件 87
5.2 C51的基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲類型和存儲模式 89
5.2.1 C51的基本數(shù)據(jù)類型 89
5.2.2 C51數(shù)據(jù)的存儲類型 90
5.2.3 C51數(shù)據(jù)的存儲模式 90
5.2.4 變量聲明舉例 91
5.3 C51的運算符 92
5.4 C51的函數(shù) 93
5.4.1 函數(shù)的分類 94
5.4.2 函數(shù)的定義 94
5.4.3 函數(shù)的調(diào)用 94
5.4.4 對被調(diào)用函數(shù)的說明 95
5.5 單片機的C51語言編程 95
5.6 C51與匯編語言的混合編程 99
本章小結(jié) 101
思考題與習(xí)題 102
第6章 MCS-51單片機中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器 103
6.1 中斷概述 103
6.1.1 數(shù)據(jù)的輸入/輸出傳送方式 103
6.1.2 中斷的基本概念 104
6.2 51子系列單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制 105
6.2.1 中斷源 106
6.2.2 中斷控制 107
6.2.3 中斷矢量地址 109
6.2.4 中斷響應(yīng)過程及中斷響應(yīng)時間 110
6.3 中斷的匯編和C51語言程序設(shè)計及外部中斷應(yīng)用舉例 111
6.3.1 中斷的匯編和C51語言程序設(shè)計基本問題 111
6.3.2 外部中斷應(yīng)用舉例 112
6.4 51子系列單片機定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和寄存器 116
6.4.1 定時和計數(shù)的概念 116
6.4.2 51子系列單片機定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 117
6.4.3 定時/計數(shù)器的寄存器 118
6.5 定時/計數(shù)器的工作方式及應(yīng)用 119
6.5.1 工作方式0 119
6.5.2 工作方式1 121
6.5.3 工作方式2 123
6.5.4 工作方式3 124
6.6 定時/計數(shù)器的應(yīng)用實例 126
6.6.1 在測試信號中的應(yīng)用 126
6.6.2 在驅(qū)動直流電動機中的應(yīng)用 127
6.6.3 在音樂輸出方面的應(yīng)用 129
本章小結(jié) 132
思考題與習(xí)題 133
第7章 MCS-51單片機串行接口 135
7.1 串行通信概述 135
7.1.1 異步通信和同步通信 135
7.1.2 串行通信的線路傳輸方式 136
7.1.3 波特率 137
7.2 MCS-51單片機串行口 137
7.2.1 串行口結(jié)構(gòu)及工作原理 137
7.2.2 與串行口相關(guān)的特殊功能寄存器 139
7.2.3 波特率的設(shè)計 141
7.2.4 串行通信工作方式 142
7.2.5 串行口的應(yīng)用舉例 143
7.2.6 串行口方式2和方式3的應(yīng)用 148
7.3 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口總線及串行通信硬件設(shè)計 149
7.3.1 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口總線 149
7.3.2 信號電氣特性與電平轉(zhuǎn)換 150
7.3.3 RS-232C的應(yīng)用 152
7.3.4 單片機與單片機及單片機與PC之間的串行通信接口電路 153
7.4 單片機之間的點對點串行異步通信 154
7.4.1 通信協(xié)議 154
7.4.2 通信程序舉例 154
7.5 單片機與PC之間的通信 160
7.5.1 PC串口調(diào)試助手的介紹 160
7.5.2 單片機與PC通信的舉例 162
本章小結(jié) 164
思考題與習(xí)題 165
第8章 存儲器的擴(kuò)展 166
8.1 單片機的擴(kuò)展結(jié)構(gòu) 166
8.1.1 單片機的擴(kuò)展結(jié)構(gòu) 166
8.1.2 單片機擴(kuò)展的實現(xiàn) 167
8.2 并行存儲器的擴(kuò)展 168
8.2.1 并行程序存儲器的擴(kuò)展 168
8.2.2 并行數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展 174
8.2.3 并行程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的混合擴(kuò)展 177
8.3 I2C總線及串行E2PROM的擴(kuò)展 179
8.3.1 I2C總線概述 179
8.3.2 基于I2C總線的串行E2PROM的擴(kuò)展 182
本章小結(jié) 187
思考題與習(xí)題 187
第9章 單片機并行I/O接口擴(kuò)展 188
9.1 I/O接口擴(kuò)展概述 188
9.1.1 I/O接口電路應(yīng)具有的功能 188
9.1.2 I/O接口的基本結(jié)構(gòu) 189
9.1.3 I/O接口的操作 189
9.2 簡單并行I/O接口擴(kuò)展 190
9.2.1 擴(kuò)展并行輸入口 190
9.2.2 擴(kuò)展并行輸出口 191
9.3 可編程并行I/O接口芯片8255A 193
9.3.1 8255A芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能 193
9.3.2 8255A的操作說明 194
9.3.3 8255A與單片機的接口設(shè)計 197
9.4 數(shù)碼管接口技術(shù) 200
9.4.1 數(shù)碼管簡介 201
9.4.2 數(shù)碼管的靜態(tài)顯示接口 202
9.4.3 動態(tài)顯示接口 203
9.5 LCD接口技術(shù) 205
9.5.1 LCD1602簡介 205
9.5.2 LCD1602應(yīng)用舉例 209
9.6 鍵盤接口技術(shù) 211
9.6.1 鍵盤結(jié)構(gòu)及閉合鍵的識別方法 211
9.6.2 行列式鍵盤接口舉例 216
本章小結(jié) 219
思考題與習(xí)題 220
第10章 并行A/D及D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 222
10.1 A/D及D/A轉(zhuǎn)換器主要參數(shù) 222
10.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器主要參數(shù) 222
10.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器主要參數(shù)及輸入輸出特性 223
10.2 8位并行DAC0832及其接口技術(shù) 224
10.2.1 DAC0832簡介 224
10.2.2 DAC0832與單片機的接口及編程 226
10.3 12位并行DAC1210及其接口技術(shù) 232
10.3.1 DAC1210簡介 232
10.3.2 DAC1210與單片機的接口技術(shù) 233
10.4 并行ADC0808(0809)及其接口技術(shù) 234
10.4.1 ADC0808和ADC0809簡介 234
10.4.2 ADC0808(0809)與單片機的接口及編程 237
10.5 12位并行AD574A及其接口技術(shù) 241
10.5.1 AD574A簡介 241
10.5.2 AD574A與單片機的接口與編程 244
本章小結(jié) 245
思考題與習(xí)題 245
第11章 單片機系統(tǒng)開發(fā)軟件使用說明 247
11.1 Keil軟件使用說明 247
11.1.1 Keil工程的建立 247
11.1.2 工程的設(shè)置 251
11.1.3 編譯和鏈接 254
11.1.4 調(diào)試 254
11.2 Proteus ISIS使用簡介 259
11.2.1 Proteus軟件組成 260
11.2.2 啟動Proteus ISIS 260
11.2.3 菜單介紹 262
11.2.4 基本操作 265
11.2.5 Proteus組件庫 271
11.2.6 電路原理圖設(shè)計方法 274
11.2.7 實例講解 274
本章小結(jié) 276
第12章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試 277
12.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與開發(fā)工具 277
12.1.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計內(nèi)容 277
12.1.2 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計步驟和原則 278
12.1.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 279
12.1.4 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試 280
12.2 功率擴(kuò)展與隔離技術(shù) 281
12.2.1 功率擴(kuò)展 281
12.2.2 隔離技術(shù) 282
12.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù) 283
12.3.1 干擾的來源 283
12.3.2 硬件抗干擾技術(shù) 283
12.3.3 軟件抗干擾技術(shù) 286
12.3.4 “看門狗”技術(shù) 287
本章小結(jié) 288
附錄A ASCII碼字符表 289
附錄B MCS-51系列單片機指令表 290
附錄C 單片機中常用詞語英漢對照 295